一、电老化聚乙烯强场电导的研究（论文文献综述）
丁梓桉[1]（2021）在《硅氧功能化聚酰亚胺薄膜的改性制备与高频沿面放电特性》文中研究指明随着能源互联网的发展,分布式能源的不稳定性给电网带来较大的挑战,而高频电力变压器是解决该问题的有效方案。作为高频电力变压器包覆绝缘的常用材料,聚酰亚胺需经受类高频电应力、热应力等复杂的应力环境,在相同电场强度下,相较于本体击穿,薄膜更易发生沿面放电,是制约高频电力变压器向高电压、大容量、高可靠性发展的关键因素之一。研究表明,改性有助于提高材料绝缘性能,而向聚合物中引入硅氧结构有助于提高其综合性能,因此,利用不同种类的硅氧结构对聚酰亚胺进行改性与合成,系统研究改性聚酰亚胺在高频交流电应力下沿面放电特性对后续薄膜改性研究具有重要意义。本文取得的主要研究结果如下:搭建了聚酰亚胺薄膜改性制备平台,优化了制备流程和合成工艺。提升了聚酰亚胺的分子量、减少了杂质的引入并保证了薄膜的均匀度。选择纳米二氧化硅（SiO2）和二硅氧烷（GAPD）两种硅氧结构化合物对聚酰亚胺分别进行纳米复合改性和分子结构改性。将纯聚酰亚胺命名为P0,引入1%、2%、5%摩尔含量的GAPD并按照含量分别命名为G1、G2、G5,引入等摩尔含量的SiO2纳米粒子并按照含量分别命名为 Si1、Si2、Si5。针对改性制备的七种聚酰亚胺薄膜,采用红外光谱仪、紫外-可见分光光度计、扫描电子显微镜等基础仪器获得了薄膜的基本理化特性。研究结果表明:改性后的硅氧功能化薄膜在基本理化特性方面均能满足实际应用,但其理化特性有所区别。加入SiO2后,聚酰亚胺基体中均出现明亮的纳米粒子,但Si5中出现轻微团聚现象,紫外光谱略微红移,结晶度有所下降,表面电阻率和体积电阻率均下降,且SiO2含量越多下降越快,但玻璃化转变温度和力学性能却有所提升。引入GAPD后,聚酰亚胺基体聚集态改变,且GAPD含量越多,结晶度越高,紫外光谱红移越多,薄膜在紫外光区吸收越强,电荷转移络合作用更强,表面电阻率和体积电阻率越大,玻璃化转变温度和力学性能越优异。通过搭建恒温恒湿环境下的高频沿面放电实验平台,获得了硅氧功能化聚酰亚胺薄膜的高频沿面放电特性。测试结果表明,薄膜的沿面放电起始电压均在3.5～3.7 kV范围内,P0沿面闪络电压最低。引入两种硅氧结构均有助于提升薄膜沿面放电寿命,其中Si组Si5寿命最长,是P0的3.40倍,G组G5寿命最长,是P0的4.77倍。进一步研究长期电老化过程,采集并分析Si5、P0、G5的沿面放电信号,发现三种薄膜均呈现明显的极性效应,具体表现为正半周放电幅值、放电次数远大于负半周,且极性反转处放电剧烈;此外,三种薄膜的放电幅值中前期波动后期增加、放电次数持续增加、放电形态以密集放电为主,不同的是,G5全过程沿面放电幅值最低、放电次数最少,且增长速度最慢,Si5放电前期沿面放电特征与P0相近,但后期P0放电发展迅速且放电激烈程度大幅度增加。进一步研究了硅氧功能化改性对聚酰亚胺高频沿面放电特性的影响机制,建立了高频沿面放电特征参数之间的内在关联特性,揭示了理化特性改变对改性聚酰亚胺高频沿面放电特性的影响机制。研究结果表明,电阻率主要影响电晕在薄膜-空气界面的发展以及表面电荷的积聚与消散特性,结晶度主要影响表面电荷的脱陷和入陷过程,电荷转移络合作用和光吸收性主要影响材料紧凑性和空间光电离等过程,而材料结构则主要影响电子的散射等过程。此外,长期电老化过程中,不同理化特性对不同时期放电过程的影响也有所不同,且存在协同作用。两种改性方式在不同程度上改变了上述理化特性,导致了高频沿面放电特性的不同,为后续进一步调控改性方案提供了参考依据。
李大伟[2]（2021）在《聚乙烯的高场电导机制和空间电荷输运行为研究》文中进行了进一步梳理聚乙烯材料因其具有优异的力学和电学性能在电气绝缘领域得到广泛应用,随着特高压直流输电等级的不断提高,对聚乙烯电缆绝缘材料的耐电性能提出了更高要求。目前仍有诸多关键科学和技术问题亟待解决,首先,聚乙烯电缆绝缘材料在高电场甚至临近击穿时的电导行为、电导机制的转变过程以及空间电荷输运特性等特征信息尚不清楚。其次,电缆在运行中由于缆芯损耗温度会升高,使聚乙烯电缆绝缘材料长期工作在高温环境下,而有关高温高场对聚乙烯电缆绝缘材料空间电荷输运和电导等介电特性的研究却很少有报道。另外,在分析空间电荷和电导电流的内在关联性方面,有关空间电荷和电导电流的测量大多为分步测量,对于同一个样品测量得到的结果并不能进行严格的系统分析。因此,研制可以在不同温度下实现“同时原位”测量空间电荷和高场电导电流的联合测量系统是非常必要的,并以此为基础有效开展聚乙烯电缆绝缘材料的高电场电导机制和空间电荷输运行为的研究,探索空间电荷输运行为更为深入和全面的信息,这对整个电气绝缘领域的发展具有重要的科学意义和工程应用价值。本文研究了聚乙烯材料在电场强度为150k V/mm以上的高场电导行为、阈值电场变化及空间电荷输运特性,分析了聚乙烯材料的高场电导机制的转变过程,并进一步研究了电场强度和温度对工业应用的聚乙烯高压电缆绝缘材料空间电荷输运行为的影响,分析其电导机制的转变过程,并完成如下工作:研制一套可实现过载自保护的全自动高场电导电流测量系统,该系统可以测量到电场强度在200k V/mm的电导电流。利用该装置对低密度聚乙烯（LDPE）、中密度聚乙烯（MDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）和线性低密度聚乙烯（LLDPE）在室温下进行高场电导电流测试,研究发现:由欧姆区向陷阱作用区转变的阈值电场以及由陷阱作用区向陷阱充满区转变的阈值电场均随着聚乙烯片晶厚度的增加而逐渐增大,并且在研究聚乙烯材料从陷阱作用区到陷阱充满区的整个过程中发现,随着电场强度的增加,电导机制均存在着由Poole-Frenkel体效应逐渐向Schottky电极效应的转变过程。根据激光诱导压力波法（Laser Induced Pressure Pulse,LIPP）基本原理结合全自动高场电导电流测量系统研制一套可以在不同温度下实现“同时原位”测量空间电荷和电导电流的联合测量系统。在不同温度下对国产低密度聚乙烯、国产交联聚乙烯以及国外交联聚乙烯三种工业应用的高压电缆绝缘材料进行空间电荷和电导电流联合测量。研究发现:当温度恒定时,三种聚乙烯材料积累的总电荷量整体均随电场强度的增加而增大,其中,在相同电场强度下,国产低密度聚乙烯积累总电荷量的速率要大于另外两种材料的电荷积累速率,国外交联聚乙烯在低温时积累总电荷量的速率较小,但当温度升高至50°C以上时,其积累总电荷量的速率开始逐渐增大,国产交联聚乙烯积累总电荷量的速率最小;当电场强度恒定时,三种聚乙烯材料体内积累的总电荷量均随温度的增加而增大,其中,在相同温度下,国产低密度聚乙烯积累的总电荷量最多,而国外交联聚乙烯在低电场时积累的总电荷量较少,当电场强度大于20k V/mm时,其积累总电荷量的速率要大于另外两种材料的电荷积累速率,积累的电荷量相对增多,国产交联聚乙烯积累的总电荷量最少;并且在陷阱作用区研究发现,随着电场强度增加,三种聚乙烯高压电缆绝缘材料的电导机制均存在着由Poole-Frenkel体效应逐渐向Schottky电极效应的转变过程。
王猛[3]（2021）在《微纳米SiO2/LDPE复合电介质空间电荷与直流电性能的研究》文中研究表明聚合物电介质内空间电荷的积聚,使局部形成高场,绝缘材料击穿强度降低,成为了制约高压直流输电发展的重要因素。研究表明,在聚合物中掺杂适量无机纳米粒子能够抑制空间电荷,并改善其某些介电性能,改善程度与纳米颗粒分散状态密切相关,改善机理尚不明确。也有研究表明,微米颗粒在一定程度上能够改善纳米颗粒的分散性,微、纳米颗粒同时掺杂后可能会产生一定的协同效应,通过调控载流子输运机制,获得性能更优异的材料。本文以低密度聚乙烯（LDPE）作为聚合物基体,以表面经过疏水改性的微米、纳米SiO2作为无机填料,采用熔融共混法制备了纳米、微米及微-纳米SiO2/LDPE复合材料。探讨了微-纳米复合材料制备过成中,微米、纳米SiO2添加顺序对其性能的影响,结果表明,先添加微米SiO2混炼一定时间后在加入纳米SiO2所制备的微-纳米复合材料性能最优,基于这种制备工艺,探讨了微米、纳米SiO2浓度对复合材料性能的影响。利用原子力显微镜（AFM）、偏光显微镜（PLM）、差示扫描量热仪（DSC）和X射线衍射仪（XRD）等对LDPE和微、纳米SiO2/LDPE复合材料的结晶形态与微晶尺寸进行表征。结果表明:微、纳米SiO2颗粒使球晶尺寸减小。纳米SiO2通过异相成核作用使纳米复合材料内部形成了小而致密的球晶结构,球晶结晶完善,结晶度提高;微米SiO2异相成核作用较弱,对球晶生长有阻碍作用,使微米复合材料内部球晶尺寸有所减小,球晶结晶不完善,结晶度变化不明显。复合材料的结晶度随着无机颗粒浓度的增加而降低。利用电声脉冲法（PEA）实验研究了LDPE和微、纳米SiO2/LDPE复合材料的空间电荷特性。结果表明,纳米复合材料在两极附近积累了少量同极性电荷,微米复合材料在阳极附近积累了同极性电荷,在阴极附近积累了异极性电荷。纳米SiO2对空间电荷具有较强的抑制作用,当纳米SiO2含量为0.5wt%时,纳米复合材料抑制效果最优,当纳米SiO2含量超过0.5wt%时,随着浓度增加,抑制效果降低。微米SiO2对空间电荷抑制能力不明显,但微米复合材的短路电荷衰减速率高。微-纳米复合材料的空间电荷特性介于二者之间。实验研究了LDPE和复合材料的热激电流特性,结果表明:纳米复合材的电流峰峰温向高温方向移动,微米复合材料的电流峰峰温略向低温方向移动,微-纳米复合材料的电流峰与纳米复合材料的接近。说明纳米SiO2使LDPE内部引入了深陷阱,而微米SiO2使LDPE内部则产生了较多的浅陷阱。基于陷阱理论,建立了电极界面电荷层屏蔽模型和载流子在不同陷阱间的输运模型。实验研究了LDPE和复合材料的电导特性和直流击穿特性。结果表明:复合材料的电导电流均低于LDPE,纳米复合材料的电导电流最低,微-纳米复合材料次之,随着SiO2含量的增加,复合材料的电导电流增大。在J-E曲线中,LDPE、微米复合材料和微米SiO2含量较高的微-纳米复合材料的电导电流出现了三个斜率变化区域,微米SiO2对阈值电场E1影响较小,但使阈值电场E2明显提高,而纳米复合材料及微米含量较低的微-纳米复合材料未出现第三个斜率变化区域,且纳米SiO2使得阈值电场E1明显提高。纳米复合材料的直流击穿场强明显高于LDPE,但随着纳米SiO2的含量增加,击穿场强逐渐降低,纳米SiO2含量为0.5wt%时,击穿场强最高,较LDPE提高约29.2%;微米复合材料的直流击穿场强低于LDPE,随着微米SiO2含量的增加,击穿场强明显下降,当微米SiO2含量较低时,击穿场强与LDPE接近;微-纳米复合材料的击穿场强随着SiO2整体含量的增加而降低,当微米SiO2含量较低时,击穿场强随着纳米SiO2的增加降低比较缓慢,当微米SiO2含量较高时,随着纳米SiO2的增加,击穿场强降低幅度较大。基于实验结果和复合材料的聚集态结构,结合多核模型、介电双层模型及聚合物陷阱理论,建立了LDPE和复合材料内部的陷阱形成、载流子输运过程中入陷、脱陷与复合以及热电子对LDPE分子链轰击的过程模型。运用Materials studio软件建立了LDPE、纳米SiO2以及LDPE与经过甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性的纳米SiO2间的界面模型,通过分子动力学方法对模型进行优化和模拟,并基于密度泛函理论计算探讨两种体系的陷阱和击穿特性。结果表明,纳米SiO2与LDPE间以范德华力作用为主,纳米SiO2/LDPE中的陷阱为深陷阱,LDPE中的陷阱为浅陷阱,纳米SiO2/LDPE的击穿场强较纯LDPE提高约18.2%。
王玉龙[4]（2021）在《基于超声与超高频信号的局部放电与聚合物电树性能研究》文中进行了进一步梳理在电力设备绝缘系统中,局部放电是导致绝缘劣化或击穿的主要原因之一。当绝缘体系的局部电场高于介质的击穿强度时,就会产生非贯穿性的局部放电,乃至电树枝,严重影响绝缘的使用寿命与可靠性。因此在电气绝缘性能研究中,局部放电和电树枝得到了广泛的关注。目前局部放电的研究工作主要集中在放电的起始电压、最大放电量以及相位分布等方面,对于因放电而导致的缺陷或电树枝发展过程尚无法进行有效的估计。而且对局部放电点的精确定位需要进一步探讨,此外,基于电树枝放电信号特征量估计绝缘寿命等工作尚缺乏深入研究。本文首先基于不同放电类型,搭建了针板、气隙、悬浮、沿面和滑闪五种液/固复合介质局部放电模型,并借助超声波传感器和天线进行超声波与超高频信号的电-声联合测量。而后利用小波分析、自适应多级消噪滤波算法、多级小波神经网络和量子遗传算法等多种智能算法,对超声波和超高频信号进行滤波、模式识别以及放电点定位等方面的探索,并通过理论计算和实验研究对其进行系统地验证。最后利用电树枝发展过程所产生的局部放电信号特征,实现对聚合物内树枝生长状态的有效识别。期望能为局部放电点定位和聚合物绝缘运行寿命估计提供了一种新方法。联合应用多智能算法对局部放电信号进行滤波、模式识别和局部放电源的定位。首先,利用自适应多级消噪滤波算法对超声波和超高频信号进行滤波,与多级消噪和水平相关消噪相比,其平均相关系数提高了5.79%和3.64%,而均方误差降低了20.19%和25.78%;其次,在局部放电信号的分类和识别过程中,引入多级小波神经网络的学习训练,通过样本空间的测试,验证了训练后的神经网络模型可以实现对放电模式的简单、高效识别;最后,在广义相关法的基础上,引入量子遗传算法,提高了局部放电源的定位精度,使最大偏差和综合误差分别为（0.28±0.16）cm和（0.36±0.19）cm,而定位误差低于4.0%;从而使局部放电信号标定的精准性提高。利用局部放电源的精准定位,基于声压仿真和声波传播衰减特性,在放电位置和视在放电量已知、放电位置和视在放电量未知、以及放电位置未知和视在放电量已知的三种体系中,建立了超声波信号与视在放电量的定量计算模型。以针板放电超声频率100k Hz为例,发现无论放电位置已知还是未知时,超声信号与局部放电视在放电量的两标定曲线几乎重合,验证了利用超声信号标定局部放电量的定量模型的准确性,从而揭示了放电的超声信号与视在放电量的相关性。利用多尺度分析和BP神经网络技术对电树枝生长过程的超高频信号进行识别,实现了树枝生长长度、形态以及导电特性的有效表征。以放电能量为基础,利用放电信号的均值、方差、有效值、峰-峰值、偏度、峭度以及裕度等特征参数,经过500组放电信号的模型训练后,电树枝特性的识别准确率可达98.56%。构建模型的识别结果与实验数据具有较好的一致性,表明所建立的识别模型可以应用于聚合物绝缘树枝化放电的过程性分析,进而可探讨局部放电信号与电树枝生长的关系。为更深入研究局部放电对绝缘寿命的影响,以电树枝动力学特性和放电雪崩理论为基础,结合视在放电量与电树枝等效电路,利用微观特性参数,得到聚合物理论寿命和运行时间的数学模型,并推算其剩余寿命。利用电树枝-局部放电联合检测方法,通过理论和实验相结合的方法,计算分析了介质的局部放电特性和寿命估计,阐释了放电量与寿命的联系。PE聚合物电树枝放电过程与寿命的仿真与实验研究结果表明,当最大视在放电量为107p C时,与实验结果相比,绝缘的理论寿命计算误差为0.29%,而剩余寿命的最大误差为8.83%,具有很好的一致性,表明本文提出的寿命模型可有效地应用于聚合物绝缘寿命的定量计算和分析。以电树枝放电的实验结果为基础,将局部放电的超高频信号进行阈值消噪、放电定位以及模式识别后,以聚合物类型、电树枝生长历程及其导电特性为动态健康指数,结合放电幅值和频次,构建绝缘状态的动态健康监测评估模型。并以滞长与快速生长阶段的局部放电超高频信号特征为基础,提出并分析绝缘临界预警的可行性,为聚合物绝缘的成本管理和安全监测提供一种新思路。
王威望,李盛涛[5]（2020）在《工程固体电介质绝缘击穿研究现状及发展趋势》文中研究说明绝缘击穿是高性能工程电介质材料发展的关键基础科学问题.顺应第三代电网的发展要求,超/特高压交直流电力设备、智能电网、电力物联网和极端条件下电力设备的需求对工程电介质的击穿性能提出了更高的要求.本文综述了工程电介质材料击穿的研究现状,围绕电介质击穿和理论机理、性能演变规律、性能改善提升、新型高性能纳米复合电介质和聚合物微观分子设计/调控等内容展开论述.首先,基于电介质击穿和劣化的时空层次关系,论述了强场空间电荷击穿以及能量累计效应,拓展了电、热、电-机械击穿理论.其次,阐述了电介质击穿特性以及统计分析规律,分析了聚合物电介质本征击穿场强与温度、电压形式、空间电荷积聚和试样厚度的关系.再次,论述了高性能电介质材料的击穿特性以及性能调控方法;阐释了纳米复合电介质的研究现状和界面区作用机理,分析了聚合物微观分子设计的调控方法,以及对击穿的改性作用.最后,结合未来电力设备的发展需求,总结了高击穿性能电介质的关键问题和发展趋势,为新能源电力系统中工程电介质的发展提供依据和思路.
李婉茹[6]（2020）在《金属化薄膜电容器用聚丙烯高场电荷输运特性研究》文中认为金属化聚丙烯薄膜电容器被广泛用于变流电路的支撑电容,也是直流输电系统换流阀厅的关键设备之一。但其服役过程中要长期承受强直流电场、高温热场的联合作用,致使聚丙烯薄膜介质内部容易积累空间电荷,导致局部场强畸变,使材料老化甚至发生击穿现象,最终导致其电气绝缘性能退化而失效。绝缘介质薄膜的电气性能直接对电容器的使用产生关键影响,目前对聚丙烯薄膜的电荷输运的相关特性的研究尚少,电场和热场联合作用下,聚丙烯薄膜内电荷输运的调控以及相关电气性能的提升需进一步研究。选用厚度为9?m的聚丙烯薄膜作为研究对象,测试施加不同电场强度以及不同温度的电导电流特性、直流击穿场强特性。利用MATLAB软件建立双极性载流子输运模型,对电场温度联合作用下聚丙烯薄膜的电荷输运过程和电场分布特性进行了仿真计算,对比分析了陷阱特性、注入势垒等电荷输运微观参数以及温度、外施电场强度等宏观参数对聚丙烯薄膜材料内空间电荷分布及电场分布的贡献程度。通过实验研究发现:对于电导特性测试,在施加电场和温度后,随着加压时间的推移,电导电流从较高数值逐渐衰减,一小时后基本达到稳态。温度为20℃,电场强度低于150k V/mm时,稳态电导电流值随着场强的增加线性升高,当电场强度达到150k V/mm以上时,材料的强场电导电流值明显增加至10-8A数量级,不再保持原有线性关系;电场强度为70k V/mm,温度从20℃变化到120℃时,稳态电导电流随温度呈现指数增长,温度为120℃时的电导电流值相比室温条件下高出3个数量级。对于直流击穿特性测试,室温下,聚丙烯薄膜材料的直流击穿场强可达497k V/mm左右。通过双极性载流子输运模型对聚丙烯薄膜电荷及电场分布的仿真发现:当电场强度低于150k V/mm时,陷阱电荷对的电荷分布和电场分布起主导作用,电荷入陷-脱陷过程主要影响载流子的输运过程。在较小的陷阱能级深度和密度时,介质内部电荷密度和电场畸变率较小,主要通过体传导作用使材料内电荷快速松弛,这使得材料具有较高的体电导电流;在较大的陷阱能级深度和密度时,介质内部电荷密度和电场畸变率较小,电荷被限制在电极-介质边界处距离介质表层数微米的区域,向介质体内的迁移深度变浅;在电场达到150k V/mm后,短时间内陷阱深度和密度起到一定的调节作用,随着加压时间的增加,电荷向介质内部注入和迁移明显增多,电荷积累和电场畸变程度逐渐增加;运行温度升高会增加载流子的迁移率,从而降低电荷密度和电场畸变率,但会使得材料电导率轻微升高,升高一定的注入势垒会对电荷的注入起到抑制作用,同时降低材料的电导率。通过直流击穿特性的仿真发现:温度从20℃升至80℃,聚丙烯薄膜直流击穿场强由530k V/mm下降至267k V/mm（下降40%左右）,温度和电压的逐级升高,使得注入电荷密度和迁移深度大量增加;长时间的高温和高场的联合作用可以使得介质内陷阱电荷有较大几率发生脱陷,参与到载流子的迁移过程中,增大材料的泄漏电流密度;同时,还可以加剧聚丙烯内部大量空间电荷的碰撞电离过程,使聚丙烯的直流击穿性能明显下降。
周立伟[7]（2020）在《具有不同结晶特征的聚乙烯材料高场电导行为实验研究》文中研究表明聚乙烯是由乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂,因为其自身化学结构特点,使其成为目前高压输电及电气设备等领域应用非常广的绝缘材料之一。当在电介质材料两端加上电压时,电介质材料的电导电流密度加大,并且在聚乙烯内部很可能积累空间电荷,从而造成电场畸变。这些因素都会加速绝缘劣化,大幅度减少其使用寿命。随着高压直流输电技术的发展,高压强场下绝缘介质内部的载流子输运机制变的更加复杂,同时对于高场强下电导电流测试设备提出更高要求,因而有必要对聚乙烯绝缘材料在高场下的电导行为以及其测试设备和手段进行深入研究。本文主要探讨的是四种不同密度聚乙烯绝缘材料在不同电场强度下的电导电流测试以及在高场下（临近击穿场强）的测试手段的实现,从而为我们进一步探讨聚乙烯高场电导行为的研究提供基础条件;实验通过XRD、DSC测试手段定性定量的完成四种不同密度聚乙烯的结晶度测试,通过电击穿设备完成聚乙烯的击穿场强测试,通过自主搭建的高场电导数字测试系统完成了聚乙烯的电导电流测试;研究分析了聚乙烯密度、结晶度对于聚乙烯击穿场强的影响以及对其电导行为机制转变的可能原因。通过实验测得发现,低密度聚乙烯（LDPE）、线性低密度聚乙烯（LLDPE）、中密度聚乙烯（MDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）等四种不同密度聚乙烯随着密度的增大其结晶度大小逐渐增大;击穿场强随聚乙烯的结晶度的升高而显着增大,形状参数越大,击穿强度数据的分散性越小,聚乙烯表现出更加稳定的介电特性;在电导特性的测试中,聚乙烯对应的欧姆区（T1区）到非欧姆区转变的电场阈值逐渐降低,同时非欧姆区的转折点B所对应的场强大小也是逐渐降低;在lg I-lg E坐标系下的图像中,经过分段拟合得到:四种材料在T1区的电导特性曲线斜率都非常接近1,与理论值几乎相同;第二段曲线（T2区）的斜率值范围为2～4,说明在此区域存在SCLC效应;第三段曲线（T3区）的斜率都远低于T2区曲线斜率;四种不同密度聚乙烯在高场区的电导机制都存在由体（Poole-Frenkel）效应到电极（Schottky）效应的转变过程,且随着聚乙烯的结晶度的增大电导机制转变对应的场强阈值逐渐增大。
黄磊[8]（2019）在《纳米MMT/LDPE和SiO2/LDPE材料的电老化性能研究》文中进行了进一步梳理电力电缆是日常生活中常见且十分重要的电力设备,同时也是输电系统的不可缺少的组成部分。随着科技和城市的不断发展,可再生能源不断被开发,电网系统对于电力电缆的需求也在不断地增加。低密度聚乙烯由于突出的绝缘性能进入人们的视野,同时其加工简便,有良好的延展性,在电缆绝缘领域已经崭露头角。为了满足日益增长的科学技术发展的需要,工程上对电缆绝缘用聚乙烯及交联聚乙烯材料的各项性能提出了越来越高的要求。长期高场强的作用会使聚乙烯某些性能下降,甚至因老化而导致绝缘破坏失效。为得到耐电老化性能更加优异的材料,可对基体材料进行改性。纳米微粒因具有种种奇特的效应,被广泛应用于聚合物的掺杂改性之中。本文深入开展基于纳米MMT和SiO2为填料的聚乙烯电老化性能研究,为此本文采用X射线衍射、偏光显微镜实验和差示扫描量热等实验对复合材料微观结构进行表征,利用交流击穿试验、电导率和介电频谱开展实验,采用熔融共混的方法制备聚乙烯基纳米复合材料;采用交流均匀电场对试样进行电老化实验的性能研究。通过研究发现:电老化会在一定程度上对材料的结晶度和晶体结构产生影响。基本上结晶度随老化时间呈下降趋势;在电老化初期材料的击穿场强值呈现小幅度的提高;随电老化时间的进一步增加则又会出现击穿场强值下降的现象,但纳米填料的引入可以延缓这种下降的趋势;电老化会使材料的电导电流密度有不同程度的增加,尤其在高电场测试时,MMT/LDPE的电导电流密度明显高于SiO2/LDPE;同时也会引起介电常数、介质损耗的增高;随着老化时间的增加,复合材料中的晶粒尺寸逐渐变小,当老化时间到达一定值时,材料中会出现大分子断链情况,非晶区扩张,出现大量低密度区,出现小球晶二次聚集的情况,纳米填料的加入对于聚乙烯材料的老化有非常明显的抑制作用。
寇昭强[9]（2018）在《硅橡胶基复合材料电老化特性研究》文中研究说明在直流电缆系统中,附件稳态运行时,绝缘结构中场强分布与材料体积电导率成反比,在XLPE绝缘高压直流电缆终端中,硅橡胶增强绝缘的电导率小于电缆XLPE绝缘,以普通硅橡胶为增强绝缘的高压直流电缆终端中的高电场强度区域位于硅橡胶增强绝缘内,通常情况下高压直流电缆XLPE绝缘的击穿强度远大于硅橡胶绝缘,因而以普通硅橡胶为增强绝缘的XLPE绝缘高压直流电缆终端内的电场分布不合理,目前已有研究表明,采用具有非线性电导特性的增强绝缘材料可以很好的解决这一问题。由于电缆长期运行在高压直流电场下导致绝缘材料整体绝缘强度降低,极易引起附件绝缘被击穿,进而降低高压直流电缆运行的稳定性,危及整个输电系统的正常供电。所以,绝缘材料的耐电老化能力是决定电缆附件整体绝缘能力的一个重要因素。本文以固体硅橡胶为基体,纳米石墨和纳米炭黑为填料制成具有非线性电导特性的硅橡胶纳米复合材料,并以该材料和纯硅橡胶为对象进行电老化实验,分别测试了未老化和老化时间为720h、1440h及2160h后纯硅橡胶与硅橡胶纳米复合材料的电导特性、直流击穿特性和空间电荷特性,分析不同老化时间后纯硅橡胶和硅橡胶纳米复合材料电气性能的变化,并进行比较。研究结果表明:在电老化过程中,硅橡胶纳米复合材料与纯硅橡胶经过相同的老化时间作用后,两种材料在30℃、50℃和70℃测试温度下电导率均随老化时间的增加而呈上升的趋势,增长程度相近,并且随着测试温度的增加,硅橡胶纳米复合材料与纯硅橡胶的电导率均增大。两种材料在30℃、50℃和70℃测试温度下击穿场强随老化时间的增加均呈下降趋势,下降趋势基本相同,并且随着测试温度的增加,硅橡胶纳米复合材料与纯硅橡胶的击穿场强均减小。两种材料内部积聚的空间电荷量随着老化时间的增加均呈上升趋势,上升趋势基本相同,且在相同老化时间后,硅橡胶纳米复合材料试样内部积聚的空间电荷量小于纯硅橡胶。通过上述实验可知,纳米复合硅橡胶具有与纯硅橡胶相近的耐电老化性能。
李进[10]（2017）在《高压直流电缆附件绝缘EPDM/LDPE界面电荷调控方法与抑制机理研究》文中认为高压直流塑料电缆是直流输电系统的关键装备,作为其重要连接环节的直流电缆附件是由不同介质组成的复合绝缘体系,容易产生界面电荷积聚,引起局部电场畸变并威胁电缆输电系统安全。本文开发了适用于高压直流电缆附件的EPDM复合绝缘材料,通过实验和数值模拟研究了直流电缆附件绝缘EPDM/LDPE双层介质界面电荷调控方法与抑制机理,以期为高压直流电缆输电的发展提供材料、工艺、试验和理论支持。论文主要研究工作和结论如下:（1）测试了表层分子结构改性的EPDM/LDPE双层介质界面电荷与陷阱能级分布。发现C-F键对C-H键的置换使EPDM表面形成了微米级的C-F层,降低了聚合物表面态对界面电荷的束缚作用,同时C-F层的电荷屏蔽效应减少了电极注入的载流子,有效地抑制了界面电荷的积聚。（2）测试了EPDM/SiC复合材料中SiC体积分数对EPDM非线性电导和载流子迁移率的影响。发现随着SiC体积分数增大,复合材料非线性电导的阈值电场降低且非线性系数增大;EPDM复合材料陷阱能级的改变降低了界面势垒对电荷迁移的阻滞,非线性电导对强场下电极-介质界面电场的均化减弱了空间电荷的注入过程,SiC填充引入的较浅陷阱促进了载流子的脱陷并加快了电荷的消散速度。实验证明EPDM/SiC复合材料在强场下具有明显的界面电荷抑制效果。（3）测试了EPDM/CB纳米复合材料中CB掺杂浓度对EPDM介电特性、载流子迁移率和陷阱能级分布的影响。发现少量的纳米掺杂降低了聚合物复合材料的直流电导,提高了EPDM/LDPE界面绝缘匹配程度,纳米CB掺杂引入的深陷阱增加了空间电荷注入的肖特基势垒,有效改善了界面电荷积累与电场畸变情况。（4）通过设置界面特性相关的表面态、界面势垒和载流子迁移率等参数,利用双极性电荷输运模型研究了不同界面条件下空间电荷在双层介质中的注入和输运特性,并分析了界面电荷累积对复合绝缘系统电场分布的影响。仿真与实验结果证明该模型对基于表层分子结构改性、非线性电导无机颗粒填充和纳米掺杂的界面电荷调控机理实现了较为准确的数值模拟,为解决高压直流电缆附件绝缘界面电荷积累问题提供了理论依据。
二、电老化聚乙烯强场电导的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、电老化聚乙烯强场电导的研究（论文提纲范文）
（1）硅氧功能化聚酰亚胺薄膜的改性制备与高频沿面放电特性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 聚酰亚胺的种类与合成 |
| 1.2.2 聚酰亚胺的改性方式 |
| 1.2.3 硅氧功能化聚酰亚胺 |
| 1.2.4 高频电应力下聚合物的绝缘特性 |
| 1.3 有待解决的关键问题 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 聚酰亚胺薄膜的制备工艺和理化特性表征 |
| 2.1 实验试剂与制备平台 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 制备平台 |
| 2.2 制备工艺优化 |
| 2.2.1 聚合物分子量的提升 |
| 2.2.2 杂质对成膜的影响及抑制措施 |
| 2.2.3 粒子分散与薄膜厚度的均匀性 |
| 2.3 理化特性表征方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 聚酰亚胺薄膜的改性设计与性能测试 |
| 3.1 改性设计与方案 |
| 3.2 基本理化特性测试结果 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 硅氧功能化聚酰亚胺薄膜高频沿面放电特性与影响机制 |
| 4.1 高频沿面放电实验平台 |
| 4.1.1 沿面放电测试系统 |
| 4.1.2 放电数据采集与处理 |
| 4.2 高频沿面放电特性 |
| 4.2.1 体击穿强度 |
| 4.2.2 沿面放电起始电压与瞬时闪络电压 |
| 4.2.3 长期电老化特性 |
| 4.3 改性对高频沿面放电特性的影响机制 |
| 4.3.1 高频沿面放电特性参量间的交互关联规律 |
| 4.3.2 理化特性对高频沿面放电特性的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（2）聚乙烯的高场电导机制和空间电荷输运行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 聚合物中空间电荷及测量技术研究现状 |
| 1.2.1 聚合物中空间电荷及陷阱 |
| 1.2.2 聚合物中空间电荷分布的表征方法 |
| 1.2.3 聚合物中空间电荷能级深度的表征方法 |
| 1.3 聚合物中电导电流 |
| 1.4 聚合物中空间电荷与电导电流的联合测量 |
| 1.5 论文主要研究内容 |
| 第2章 空间电荷与电导电流联合测量装置的研制 |
| 2.1 联合测量装置总体结构概述 |
| 2.2 LIPP测量装置硬件设计 |
| 2.2.1 LIPP测量装置电极系统 |
| 2.2.2 压力波信号的反射与优化 |
| 2.3 高场电导电流测量装置硬件设计 |
| 2.3.1 高场电导电流测量装置 |
| 2.3.2 高场电导电流测量装置工作方式 |
| 2.4 不同温度下LIPP和电导电流联合测量装置的设计 |
| 2.4.1 室温下LIPP和电导电流联合测量装置 |
| 2.4.2 可变温测试样品室 |
| 2.4.3 不同温度场LIPP和电导电流联合测量装置 |
| 2.5 LIPP和电导电流联合测量装置软件设计 |
| 2.5.1 软件设计总体概述 |
| 2.5.2 数据采集与存储 |
| 2.5.3 数据处理与恢复 |
| 2.5.4 信号矫正与分析 |
| 2.6 LIPP和高场电导电流联合测量系统测试 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 聚乙烯在高场下的电导行为 |
| 3.1 高电场条件下的电导 |
| 3.2 电导机制转变及分析方法 |
| 3.3 聚乙烯高场电导行为 |
| 3.4 聚乙烯电导机制转变分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 聚乙烯高压电缆绝缘材料的空间电荷输运行为 |
| 4.1 实验材料选取原则 |
| 4.2 聚乙烯空间电荷和电导电流联合测量与表征 |
| 4.2.1 国产低密度聚乙烯联合测量与表征 |
| 4.2.2 国产交联聚乙烯联合测量与表征 |
| 4.2.3 国外交联聚乙烯联合测量与表征 |
| 4.3 电场强度对聚乙烯空间电荷输运行为的影响 |
| 4.4 温度对聚乙烯空间电荷输运行为的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 聚乙烯高压电缆绝缘材料的电导机制 |
| 5.1 国产低密度聚乙烯电导机制 |
| 5.2 国产交联聚乙烯电导机制 |
| 5.3 国外交联聚乙烯电导机制 |
| 5.4 聚乙烯高压电缆绝缘材料电导机制转变分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及获得成果 |
| 致谢 |
（3）微纳米SiO2/LDPE复合电介质空间电荷与直流电性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究目的及背景 |
| 1.2 聚合物基纳米复合电介质研究进展 |
| 1.2.1 纳米材料的基本效应 |
| 1.2.2 纳米复合电介质中的界面 |
| 1.2.3 纳米复合电介质的理论研究现状 |
| 1.2.4 纳米复合电介质的介电性能研究现状 |
| 1.3 聚合物基微纳米复合电介质介电性能研究现状 |
| 1.4 空间电荷研究现状 |
| 1.5 论文的主要研究内容 |
| 第2章 聚乙烯基微纳米SiO_2复合材料的制备与结构表征 |
| 2.1 聚乙烯基微纳米SiO_2复合材料的制备 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 微纳米复合材料的制备 |
| 2.2 微纳米复合电介质的结构表征 |
| 2.2.1 无机颗粒的分散性 |
| 2.2.2 化学结构表征 |
| 2.2.3 不同工艺制备的材料的结晶结构表征 |
| 2.2.4 不同浓度的微纳米复合材料结晶度测定 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 微纳米SiO_2/LDPE复合材料空间电荷特性 |
| 3.1 空间电荷的形成和PEA测试系统 |
| 3.1.1 空间电荷的形成 |
| 3.1.2 PEA法测量空间电荷的装置系统 |
| 3.2 聚合物电介质空间电荷陷阱理论 |
| 3.3 不同制备工艺的微纳米复合电介质空间电荷特性 |
| 3.3.1 预压电场对空间电荷的影响 |
| 3.3.2 短路时空间电荷分布 |
| 3.4 不同浓度的微纳米复合电介质空间电荷特性 |
| 3.4.1 预压电场对空间电荷的影响 |
| 3.4.2 短路时空间电荷分布 |
| 3.5 复合材料的热激电流特性和抑制空间电荷机理分析 |
| 3.5.1 复合材料的热激电流特性 |
| 3.5.2 复合材料抑制空间电荷的机理分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 微纳米SiO_2/LDPE复合材料直流电性能研究 |
| 4.1 微纳米复合材料的电导特性 |
| 4.1.1 固体介质电导理论概要 |
| 4.1.2 不同工艺制备的微纳米复合材料的电导特性 |
| 4.1.3 不同浓度的微纳米复合材料的电导特性 |
| 4.2 微纳米复合材料的直流击穿特性 |
| 4.2.1 固体介质击穿理论概要 |
| 4.2.2 不同工艺制备的微纳米复合材料击穿特性 |
| 4.2.3 不同浓度的微纳米复合材料的直流击穿特性 |
| 4.3 微纳米复合材料介电性能理论分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 纳米SiO_2/LDPE复合材料电学性能仿真 |
| 5.1 模型构建 |
| 5.1.1 经硅烷改性的纳米SiO_2表面模型构建 |
| 5.1.2 低密度聚乙烯模型构建 |
| 5.1.3 纳米SiO_2/LDPE模型构建 |
| 5.2 分子动力学模拟 |
| 5.3 模拟结果与分析 |
| 5.3.1 纳米SiO_2/LDPE的界面结合能与相互作用力分析 |
| 5.3.2 LDPE和纳米SiO_2/LDPE的击穿场强分析 |
| 5.3.3 LDPE和纳米SiO_2/LDPE的陷阱特性 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）基于超声与超高频信号的局部放电与聚合物电树性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景和研究意义 |
| 1.2 聚合物局部放电特性的研究进展 |
| 1.2.1 局部放电基本特性 |
| 1.2.2 局部放电模式识别 |
| 1.2.3 局部放电定位方法 |
| 1.3 聚合物电树枝性能的研究现状 |
| 1.4 本文课题来源及主要研究内容 |
| 第2章 电-声检测局部放电的实验研究与消噪 |
| 2.1 电-声局部放电检测系统的设计 |
| 2.1.1 超声波传感器与超高频天线参数 |
| 2.1.2 局部放电试验模型设计 |
| 2.2 局部放电的超声波信号测试结果与分析 |
| 2.3 局部放电的超高频信号测试结果与分析 |
| 2.4 局部放电信号的自适应多级消噪 |
| 2.4.1 最优小波的选择 |
| 2.4.2 消噪方法与比较 |
| 2.4.3 自适应多级消噪 |
| 2.5 电-声测量局部放电信号的模式识别 |
| 2.5.1 基于MA和BPNN的超声信号模式识别 |
| 2.5.2 基于能量谱的超高频信号模式识别 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 电-声检测局部放电源的定位与放电强度标定 |
| 3.1 基于量子遗传算法的局部放电源定位 |
| 3.1.1 局部放电源的声-声定位 |
| 3.1.2 量子遗传算法QGA |
| 3.1.3 定位精度分析 |
| 3.2 局部放电的超声波信号标定 |
| 3.2.1 超声波信号与放电量的定性分析 |
| 3.2.2 局部放电超声波信号标定 |
| 3.2.3 标定精度分析 |
| 3.3 局部放电的超高频信号标定 |
| 3.3.1 超高频信号的衰减特性 |
| 3.3.2 超高频信号标定分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于局部放电超高频信号的电树枝生长特性研究 |
| 4.1 电树枝放电测试系统 |
| 4.2 MA能量分布阈值消噪 |
| 4.3 电树枝放电的发展特征分析 |
| 4.4 电树枝放电的BPNN模式识别的特征参数选取 |
| 4.5 电树枝放电的生长阶段模式识别 |
| 4.5.1 PE电树枝发展的放电特征分析与阶段识别 |
| 4.5.2 PE/MMT电树枝发展的放电特征分析与阶段识别 |
| 4.6 电树枝导电特性的放电模式识别 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于电树枝放电的绝缘性能诊断 |
| 5.1 电树枝放电的绝缘剩余寿命估计 |
| 5.1.1 基于应力老化的理论寿命估计模型 |
| 5.1.2 基于动力学击穿的运行时间估计模型 |
| 5.1.3 基于电树枝放电的剩余寿命估计模型 |
| 5.2 电树枝放电绝缘剩余寿命的验证 |
| 5.3 电树枝放电绝缘临界预警的可行性分析 |
| 5.4 电树枝放电的绝缘状态监测与动态健康指标 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 攻读学位期间参与及主持的项目 |
| 致谢 |
（5）工程固体电介质绝缘击穿研究现状及发展趋势（论文提纲范文）
| 1 工程电介质绝缘击穿的理论研究 |
| 1.1 固体电介质击穿破坏的时空层次关系 |
| 1.2 固体电介质击穿机理 |
| 1.3 强场空间电荷效应与击穿 |
| 2 工程电介质绝缘击穿特性和统计分析 |
| 2.1 击穿特性 |
| 2.1.1 本征击穿场强 |
| 2.1.2 外施条件对击穿的影响 |
| 2.1.3 空间电荷积聚与击穿 |
| 2.2 击穿统计分析 |
| 3 高击穿性能固体电介质的研究 |
| 3.1 高储能电介质材料 |
| 3.2 纳米复合电介质 |
| 3.3 新型高击穿性能聚合物介质 |
| 4 工程电介质绝缘击穿研究存在的问题 |
| 4.1 缺乏对电介质击穿过程和耦合作用下击穿机理的深入理解 |
| 4.2 高性能绝缘材料的准确表征和应用技术不足 |
| 4.3 高性能绝缘材料的设计、制备和调控研究不够 |
| 5 工程电介质绝缘击穿未来发展方向 |
（6）金属化薄膜电容器用聚丙烯高场电荷输运特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电容器用聚丙烯薄膜的研究现状 |
| 1.2.2 聚合物材料空间电荷输运特性数值仿真的研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2 实验材料及测试内容 |
| 2.1 实验材料及设备 |
| 2.2 测试内容 |
| 2.2.1 直流电导特性 |
| 2.2.2 直流击穿特性 |
| 3 聚丙烯薄膜电气绝缘性能测试分析 |
| 3.1 直流电导特性 |
| 3.1.1 电导特性理论 |
| 3.1.2 试样处理与测试 |
| 3.1.3 电场对聚丙烯薄膜电导电流-时间特性的影响及分析 |
| 3.1.4 温度对聚丙烯薄膜电导电流-时间特性的影响及分析 |
| 3.2 直流击穿特性 |
| 3.2.1 固体电介质击穿理论 |
| 3.2.2 试样处理与测试 |
| 3.2.3 聚丙烯薄膜的直流击穿强度分析 |
| 3.3 小结 |
| 4 聚合物材料的双极性载流子输运模型 |
| 4.1 模型的基本组成 |
| 4.1.1 界面注入与界面抽出 |
| 4.1.2 聚合物内部电荷输运控制方程 |
| 4.2 控制方程的数值求解 |
| 4.2.1 电流连续方程 |
| 4.2.2 传导方程 |
| 4.2.3 泊松方程 |
| 4.3 小结 |
| 5 聚丙烯薄膜内电荷输运及电场分布特性仿真分析 |
| 5.1 仿真模型参数的设定 |
| 5.2 陷阱参数对电荷输运与电场分布的影响 |
| 5.2.1 陷阱密度的影响 |
| 5.2.2 陷阱深度的影响 |
| 5.2.3 仿真结果分析 |
| 5.3 注入势垒对电荷输运与电场分布的影响 |
| 5.3.1 注入势垒的影响 |
| 5.3.2 仿真结果分析 |
| 5.4 温度对电荷输运与电场分布的影响 |
| 5.4.1 温度的影响 |
| 5.4.2 仿真结果分析 |
| 5.5 直流击穿特性仿真分析 |
| 5.6 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）具有不同结晶特征的聚乙烯材料高场电导行为实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 试样制备及表征与结晶度和击穿场强的测试 |
| 2.1 实验原料及设备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 样品的制备 |
| 2.3 材料的性能表征 |
| 2.3.1 不同密度聚乙烯的X射线衍射测试 |
| 2.3.2 不同密度聚乙烯的结晶度测试 |
| 2.3.4 不同密度聚乙烯的击穿场强测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 测试设备硬件与软件的实现 |
| 3.1 高场电导测试装置的开发技术要求 |
| 3.2 基于虚拟仪器(VI)的测试系统开发 |
| 3.2.1 基于虚拟仪器的上位机软件系统 |
| 3.3 硬件系统介绍 |
| 3.4 高场电导测量系统解决方案 |
| 3.4.1 测试系统工作方式 |
| 3.4.2 本套测量装置解决的技术难题 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 不同结晶度聚乙烯的电导测试及结果分析 |
| 4.1 电导测试 |
| 4.1.1 电导电流理论 |
| 4.1.2 电导电流测试结果 |
| 4.2 讨论 |
| 4.2.1 高场区斜率变化分析 |
| 4.2.2 高场强电导理论 |
| 4.2.3 数据分段拟合结果 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及获得成果 |
| 致谢 |
（8）纳米MMT/LDPE和SiO2/LDPE材料的电老化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 纳米粒子的表面性质 |
| 1.2.2 纳米粒子改性聚乙烯研究现状 |
| 1.2.3 电老化研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 纳米复合材料制备及电老化实验 |
| 2.1 复合材料制备 |
| 2.2 电老化实验 |
| 2.2.1 电极的防电晕措施 |
| 2.2.2 电老化机理 |
| 2.2.3 电老化实验 |
| 2.2.4 电老化方案 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 电老化对纳米复合材料介电性能的影响 |
| 3.1 电老化试样的交流击穿性能 |
| 3.2 电老化试样的极化和损耗性能 |
| 3.2.1 不同老化阶段的介电常数 |
| 3.2.2 不同老化阶段的介质损耗性能 |
| 3.3 电老化试样的直流电导性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 电老化对纳米复合材料微观结构的影响 |
| 4.1 电老化试样的X射线衍射分析 |
| 4.2 电老化试样的偏光显微镜分析 |
| 4.3 电老化试样的差示扫描量热分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及获得成果 |
| 致谢 |
（9）硅橡胶基复合材料电老化特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 聚合物基非线性复合材料研究进展 |
| 1.2.2 聚合物材料老化研究进展 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第2章 硅橡胶基纳米复合材料的制备与电老化实验方法 |
| 2.1 实验材料与设备 |
| 2.2 试样的制备 |
| 2.3 电老化实验方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 电老化对硅橡胶基纳米复合材料电导率和击穿特性的影响 |
| 3.1 电老化后硅橡胶基纳米复合材料的电导率特性 |
| 3.1.1 实验方法 |
| 3.1.2 实验结果 |
| 3.2 电老化后硅橡胶基纳米复合材料的直流击穿特性 |
| 3.2.1 实验方法 |
| 3.2.2 实验结果 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 电老化对硅橡胶基纳米复合材料空间电荷特性的影响 |
| 4.1 实验方法 |
| 4.1.1 空间电荷实验系统 |
| 4.1.2 空间电荷测试方法 |
| 4.2 实验结果 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及获得成果 |
| 致谢 |
（10）高压直流电缆附件绝缘EPDM/LDPE界面电荷调控方法与抑制机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 高压直流塑料电缆输电发展现状 |
| 1.1.1 高压直流塑料电缆输电工程 |
| 1.1.2 高压直流塑料电缆系统 |
| 1.2 高压直流电缆附件绝缘空间电荷研究现状 |
| 1.2.0 高压直流电缆附件绝缘关键问题 |
| 1.2.1 高压直流电缆附件绝缘空间电荷研究现状 |
| 1.2.2 高压直流电缆附件复合绝缘界面电荷研究现状 |
| 1.3 聚合物绝缘空间电荷调控方法研究现状 |
| 1.3.1 表层分子结构改性技术 |
| 1.3.2 非线性电导复合材料 |
| 1.3.3 纳米复合材料 |
| 1.4 本文的主要研究工作 |
| 第2章 EPDM复合材料制备与实验方法 |
| 2.1 EPDM复合材料制备与表征 |
| 2.1.1 EPDM复合材料的制备 |
| 2.1.2 填充型EPDM复合材料的微观表征 |
| 2.1.3 EPDM表层分子结构改性方法及表征 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 聚合物复合材料直流电导测量方法 |
| 2.2.2 基于SPD的载流子迁移率计算方法 |
| 2.2.3 双层介质界面电荷动态特性测量方法 |
| 2.2.4 基于界面电荷消散的陷阱能级分布计算方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于表层分子结构改性的EPDM/LDPE界面电荷调控方法 |
| 3.1 表层分子结构改性EPDM介电特性 |
| 3.1.1 介电常数 |
| 3.1.2 电导电流 |
| 3.2 表层分子结构改性与EPDM表面电荷特性 |
| 3.2.1 表层分子结构改性时间对EPDM表面电荷特性的影响 |
| 3.2.2 电晕电压对EPDM表面电荷特性的影响 |
| 3.2.3 表层分子结构改性与EPDM载流子迁移率的关系 |
| 3.3 表层分子结构改性与EPDM/LDPE界面电荷特性 |
| 3.3.1 (去)极化过程表层分子结构改性对界面电荷分布的调控 |
| 3.3.2 表层分子结构改性与界面陷阱能级分布的关系 |
| 3.3.3 基于表层分子结构改性的EPDM/LDPE界面电荷调控机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于非线性电导的EPDM/LDPE界面电荷调控方法 |
| 4.1 EPDM/SiC复合材料的介电特性 |
| 4.2 EPDM/SiC复合材料非线性电导特性 |
| 4.3 EPDM/SiC复合材料表面电荷动态特性 |
| 4.3.1 填充浓度对EPDM/SiC复合材料表面电荷特性的影响 |
| 4.3.2 电晕电压对EPDM/SiC复合材料表面电荷特性的影响 |
| 4.3.3 EPDM/SiC复合材料载流子迁移率 |
| 4.4 SiC填充与EPDM/LDPE界面电荷特性 |
| 4.4.1 15 kV/mm电场下SiC体积分数对界面电荷分布的调控 |
| 4.4.2 30 kV/mm电场下SiC体积分数对界面电荷分布的调控 |
| 4.4.3 SiC掺杂与EPDM/LDPE界面陷阱能级分布的关系 |
| 4.4.4 基于非线性电导的EPDM/LDPE界面电荷调控机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于纳米炭黑掺杂的EPDM/LDPE界面电荷调控方法 |
| 5.1 EPDM/CB纳米复合材料的介电特性 |
| 5.1.1 介电特性 |
| 5.1.2 电导电流 |
| 5.2 EPDM/CB纳米复合材料表面电荷动态特性 |
| 5.2.1 掺杂浓度对EPDM/CB纳米复合材料表面电荷特性的影响 |
| 5.2.2 EPDM/CB纳米复合材料载流子迁移率 |
| 5.2.3 EPDM/CB纳米复合材料陷阱能级分布 |
| 5.3 纳米掺杂与EPDM/LDPE界面电荷特性 |
| 5.3.1 极化过程纳米掺杂对界面电荷分布的调控 |
| 5.3.2 去极化过程纳米掺杂对界面电荷分布的调控 |
| 5.3.3 纳米炭黑掺杂与EPDM/LDPE界面陷阱能级分布的关系 |
| 5.3.4 基于纳米炭黑掺杂的EPDM/LDPE界面电荷调控机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 高压直流电缆附件绝缘界面电荷调控的数值模拟 |
| 6.1 双层介质双极性电荷输运模型 |
| 6.1.1 电介质双极性电荷输运机理 |
| 6.1.2 电子/空穴在双层介质内部的输运模型 |
| 6.2 基于双极性电荷输运模型的双层介质空间电荷分布数值模拟 |
| 6.2.1 电场强度的影响 |
| 6.2.2 表面态的影响 |
| 6.2.3 界面势垒的影响 |
| 6.2.4 载流子迁移率的影响 |
| 6.3 数值模拟与实验结果的对比和讨论 |
| 6.4 界面电荷对高压直流电缆附件绝缘电场分布的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 后续研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
四、电老化聚乙烯强场电导的研究（论文参考文献）
- [1]硅氧功能化聚酰亚胺薄膜的改性制备与高频沿面放电特性[D]. 丁梓桉. 华北电力大学(北京), 2021
- [2]聚乙烯的高场电导机制和空间电荷输运行为研究[D]. 李大伟. 哈尔滨理工大学, 2021(01)
- [3]微纳米SiO2/LDPE复合电介质空间电荷与直流电性能的研究[D]. 王猛. 哈尔滨理工大学, 2021(01)
- [4]基于超声与超高频信号的局部放电与聚合物电树性能研究[D]. 王玉龙. 哈尔滨理工大学, 2021(01)
- [5]工程固体电介质绝缘击穿研究现状及发展趋势[J]. 王威望,李盛涛. 科学通报, 2020(31)
- [6]金属化薄膜电容器用聚丙烯高场电荷输运特性研究[D]. 李婉茹. 北京交通大学, 2020(03)
- [7]具有不同结晶特征的聚乙烯材料高场电导行为实验研究[D]. 周立伟. 哈尔滨理工大学, 2020(02)
- [8]纳米MMT/LDPE和SiO2/LDPE材料的电老化性能研究[D]. 黄磊. 哈尔滨理工大学, 2019(08)
- [9]硅橡胶基复合材料电老化特性研究[D]. 寇昭强. 哈尔滨理工大学, 2018(03)
- [10]高压直流电缆附件绝缘EPDM/LDPE界面电荷调控方法与抑制机理研究[D]. 李进. 天津大学, 2017(08)